作者 | 首財君
氫能板塊可以說是近期的一個大風口，短短十幾個交易日，板塊指數漲幅就已經達到近20%，其勢頭兇猛，鋰電池在它面前都開始“瑟瑟發抖”。
氫能源上漲的邏輯是啥？有持續性嗎？首財君在今年8月9日的文章就已經為大家梳理過了（點選藍字可跳轉：訂單排到明年！又一新能源風口，二十倍空間已蓄勢待發！），今天首財君就不贅敘了，那麼今天講什麼？這次首財君重點聊聊目前大家對“氫能”的疑慮和綠氫產業鏈中，最值得關注的細分賽道。
一、氫儲能可行嗎？
雖然現在氫能板塊非常火，市場對綠氫產業鏈的呼聲也比較高，但話說回來，大家對光-氫“轉換效率”的質疑也是沒有停過的。
對此首財君重點研究了此問題，就氫儲能而言其轉換效率確實是非常低的。“電-氫-電”轉換下來之後，效率往往只能達到30%-40%，相比於電池化學、飛輪等儲能90%的轉換效率，目前氫儲能只能作為補充手段。
為什麼氫儲能效率這麼低呢？其技術難點主要是電解水制氫過程中，大量的能量被轉化成了熱能，進而被浪費掉了。同時氫氣難以被壓縮，在壓縮氫氣的過程中，也需要消耗很多的能量。
此前中金公司也表示，由於電-氫-電的兩次能量轉化和能量損失，其在經濟性上較難超越電化學儲能，但氫能具備自衰減率低、能量密度高等優點，可以作為儲能的補充手段。
那氫儲能不行，這就意味著“氫”真的一無是處嗎？
當然不是的，據首財君所知，目前氫燃料電池的轉換效率在理論上可達100%，實際效率已達60%～80%，是普通內燃機熱效率的2～3倍。
總的來說，隨著光伏發電平價上網和電解水相關成本下降，未來氫雖然在儲能領域未必有所作為，但在氫燃料電池和替代“灰氫”方面還是非常具有潛力的。
二、鋰電池的短板
儘管鋰電池技術已經發展的很成熟，但仍然有無法解決的問題，比如商用車天然對載重、長途運輸、低溫啟動有著較高的要求，而鋰電技術則難以解決這三個難題。
首財君這裡舉個例子，50噸的柴油大掛車，在續航800公里需求下，一般需要10600兆焦耳的能量，換算成柴油約為290升左右，但如果換成鋰電池，則需要裝載體積為3立方米、11噸重的3000kwh電池，再加上十幾噸的車身自重，有效載重將不足一半，充電時間更是會長達數十個小時。
但氫燃料電池就不存在這些問題，在同樣條件下，如果用氫能，則只需2立方氫氣，有效載重就可提升50%以上，加註時長接近於傳統加油。更重要的是氫燃料電池汽車“不怕冷”，在-20℃~60℃以內均可正常工作，但鋰電池不行了，一般氣溫接近0度時，輸出功率就會明顯減弱。
三、氫燃料電池的市場空間
根據國家統計局等官方資料顯示，截至2019年，我國柴油車的保有量為2092萬輛，按每輛車30萬元售價估算，氫能車輛可以替代的柴油車輛市場規模可達6萬億元。
我國柴油表觀消費量每年約在1.6億噸，按照目前的柴油燃料消耗量測算，氫能燃料每年可以替代的市場規模超1萬億元。
綜上，氫燃料汽車上下游產業規模可達十萬億級，全面替代後每年可降低5億噸二氧化碳排放。
四、氫燃料電池中值得關注的細分賽道
氫燃料電池的結構，主要由質子交換膜，催化劑層、氣體擴散層和雙極板等核心部件組成。就其投資機會而言，首財君主要從兩個維度來思考，一是成本佔比情況，二是國產化程度。
各系統成本佔比情況，催化劑是13.84%，雙極板8.84%，交換膜6.2%，氣體擴散層4.61%
就國產化程度而言，2020年我國氫燃料電池的國產化程度已經達到60-70%，空壓機、氫氣迴圈泵等部件均可自主控制，但氣體擴散層、催化層和質子交換膜這些核心材料還處於加速研發中。
首財君認為，以上這些短板領域更值得關注。
投資機會
1、催化劑
從催化劑格局來看，根據GGII資料，國內燃料電池催化劑主要使用日本田中貴金屬和英國莊信萬豐的催化劑，約佔市場約80%份額，而國內主要企業仍處於小批次生產或研發階段。
A股上市公司有，凱立新材（688269）、貴研鉑業（600459）
2、氣體擴散層
從氣體擴散層供給格局來看，氣體擴散層核心材料碳紙被海外壟斷，龍頭主要是日本東麗、加拿大巴拉德動力系統及德國SGL三家企業，而國內碳紙/碳布產業化速度較慢。
2020年4月，上海華誼（600623）表示建立“氣體擴散層用碳紙/碳布”生產基地。
3、質子交換膜
質子交換膜作為燃料電池膜電極的核心材料，其主要功能是傳導質子、阻隔陰陽極氣體互串，作為催化劑或膜電極支撐材料的作用。質子交換膜效能好壞直接決定氫燃料電池的效能和使用壽命。
從質子交換膜供給格局來看，國內生產的膜電極中多數使用戈爾（Gore）的增強複合膜，市佔比達90%以上。
國內相關公司，東嶽集團（00189）2020年7月，宣佈150萬平米/年燃料電池膜及配套化學品產業化專案竣工。
